專利名稱：測量和分析氫氣的濕度、純度的氣體分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于制氫站和氫冷發(fā)電機組的測量和分析氫氣的濕度、純度的氣體分析儀。濕度分析包含相對濕度RH、露點Td、體積比PPM，純度分析包含CO2在空氣Air中、H2在CO2中；H2在空氣Air中的含量。
背景技術(shù)：
目前，我國很多電廠都采用高參數(shù)、大容量的氫冷發(fā)電機組。氫氣作為發(fā)電機組的冷卻劑，在保證發(fā)電機效率和安全的前提下存在著多個待測參數(shù)。例如氫氣的純度低，將導(dǎo)致發(fā)電機冷卻系統(tǒng)效率降低，造成發(fā)電機組內(nèi)構(gòu)件局部過熱，從而導(dǎo)致絕緣老化、鐵心及金屬部件腐蝕的問題。氫氣中水分含量過高，將會對發(fā)電機線圈的絕緣產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)電機保護環(huán)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，縮短保護環(huán)的使用壽命，并且可能造成發(fā)電機定子端部短路事故，給企業(yè)和社會造成重大的經(jīng)濟損失。所以，發(fā)電機組中作為制冷劑的氫氣的純度和濕度的分析和測量是非常必要的。
現(xiàn)在，國內(nèi)外市場上也有測量、分析氫氣的純度和濕度的儀表，但，不管是在線式還是便攜式，這些儀表的功能單一，只能測量純度或濕度中的一種參數(shù)；另外，這些儀表雖然也有存儲功能，但能存儲的數(shù)據(jù)是十分有限的，一定程度后就得清空；再者，這些儀表對數(shù)據(jù)的處理功能不強，儀有保存等一些簡單的操作，所測數(shù)據(jù)不能形成完整的電子檔或紙質(zhì)文檔作永久的保存。第四，這些儀表不能直接進行人機交流，要想實現(xiàn)人機交流還得借助計算機或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。第五，這些儀表的顯示顏色單調(diào)，為黑色或灰色的。第六，這些儀表的顯示曲線單一，同一時刻只能顯示某一個參數(shù)的曲線。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種既能測量氫氣的純度，又能測量氫氣的濕度，并且便于攜帶的測量和分析氫氣的濕度、純度的氣體分析儀，本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的氫氣進氣口通過管道依次串聯(lián)流量調(diào)節(jié)閥、三向閥、濕度傳感器、純度傳感器、電子流量計后連接到排氣口；三向閥的第三個閥連接一個干燥筒；純度傳感器的信號用導(dǎo)線連接到AD轉(zhuǎn)換器的輸入端，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端通過電路板上的導(dǎo)線連接到微處理器的一個IO端口；電子流量計也通過電路板上的導(dǎo)線連接到微處理器；彩色觸摸屏和微處理器通過多根導(dǎo)線連接；微處理器通過導(dǎo)線和電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232相連，擴展了2個串口，其中，一個串口通過導(dǎo)線和濕度傳感器的信號端相連，另一個串口通過導(dǎo)線和微型打印機相連，該串口在打印機不工作時和pc機相連，實現(xiàn)和PC機的通信。
本實用新型為了將氫氣測量參數(shù)單次取樣，一次完成所有參數(shù)測量，我們采用了高性能的微處理器meg128，它極快的采樣速度和運算速度，能在很短的時間內(nèi)將所有參數(shù)測量完成。同時在取樣裝置上我們將所有傳感器設(shè)計到一個取回通路中，保證了取樣的一致性。為增強對測量數(shù)據(jù)的處理能力，微處理器的外設(shè)設(shè)計了微型打印機和串口，數(shù)據(jù)可以打印出來做紙質(zhì)檔案，也可以用串口上傳至計算機做電子檔；該儀表還采用了彩色顯示觸摸屏技術(shù)，人機界面不僅清新，還可以方便的實現(xiàn)人機交流；此外，多個參數(shù)的測量曲線同時顯示也是本儀表的一大特點。因此本實用新型具有既能測量氫氣的純度，又能測量氫氣的濕度，并且便于攜帶的優(yōu)點。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型氫氣進氣口1通過管道依次串聯(lián)流量調(diào)節(jié)閥2、三向閥3、濕度傳感器5、純度傳感器6、電子流量計7后連接到排氣口8；三向閥3的第三個閥連接一個干燥筒4；純度傳感器6的信號用導(dǎo)線連接到AD轉(zhuǎn)換器9的輸入端，AD轉(zhuǎn)換器9的輸出端通過電路板上的導(dǎo)線連接到微處理器10的一個IO端口；電子流量計7也通過電路板上的導(dǎo)線連接到微處理器10；彩色觸摸屏11和微處理器10通過多根導(dǎo)線連接；微處理器10通過導(dǎo)線和電平轉(zhuǎn)換芯片(MAX232)12相連，擴展了2個串口，其中，一個串口通過導(dǎo)線和濕度傳感器5的信號端相連，另一個串口通過導(dǎo)線和微型打印機13相連，該串口在打印機不工作時通過RS232接口和pc機13相連，實現(xiàn)和PC機的通信。
工作時，氫氣分別流經(jīng)調(diào)節(jié)閥2、干燥筒3、濕度傳感器4、純度傳感器5、電子流量計7，從排氣口8排空。調(diào)節(jié)閥2可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)氣流的流量。純度傳感器5、電子流量計6輸出的信號到達微處理器8，經(jīng)過微處理器8的運算和控制后在彩色顯視屏上顯示出來。當(dāng)需要打印時，人從觸摸屏上發(fā)出命令經(jīng)過導(dǎo)線傳遞給微處理器，經(jīng)過微處理器的運算后發(fā)出控制命令給打印機，并把要打印的內(nèi)容經(jīng)過導(dǎo)線輸出給打印機，實現(xiàn)打印功能。
工作時，調(diào)節(jié)三向閥關(guān)閉干燥筒，從進氣口通入待測的氣體，看顯示屏上的流量大小旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥使之符合要求。
濕度傳感器的信號通過串口1進入微處理器，純度傳感器的信號通過ad轉(zhuǎn)換器進入微處理器，電子流量計的氣體流量信號也進入微處理器。這些信號經(jīng)過微處理器的運算和控制后可以在彩色顯示屏上顯示出來，也可以在打印機上打印出相關(guān)的信息。整個工作過程中，人可以隨時從觸摸屏上輸入指令，實現(xiàn)對該儀表的控制。
不處于工作狀態(tài)時，調(diào)節(jié)三向閥打開干燥筒，關(guān)閉進氣口，使?jié)穸葌鞲衅鞯奶筋^處于保護狀態(tài)。
氫氣進氣口通過一根管道與流量調(diào)節(jié)閥相連，調(diào)節(jié)閥又通過一根管道與干燥筒相連，干燥筒的出氣口與濕度傳感器之間也通過管道相連，濕度傳感器和純度傳感器也通過一根氣體管道連接，純度傳感器通過一根氣體管道和電子產(chǎn)流量計連接，電子流量計和出氣口之間也用氣體管道相連。濕度傳感器、純度傳感器和電子流量計各通過導(dǎo)線與微處理器連接，微處理器和彩色觸摸屏之間通過導(dǎo)線相連，微處理器和微型打印機、USB接口之間也各通過導(dǎo)線連在一起，鋰電池直接或間接分別給濕度、純度傳感器、電子流量計、微處理器、彩色觸摸屏和打印機供電。
權(quán)利要求1.一種測量和分析氫氣的濕度、純度的氣體分析儀，其特征在于氫氣進氣口(1)通過管道依次串聯(lián)流量調(diào)節(jié)閥(2)、三向閥(3)、濕度傳感器(5)、純度傳感器(6)、電子流量計(7)后連接到排氣口(8)；三向閥(3)的第三個閥連接一個干燥筒(4)；純度傳感器(6)的信號用導(dǎo)線連接到AD轉(zhuǎn)換器(9)的輸入端，AD轉(zhuǎn)換器(9)的輸出端通過電路板上的導(dǎo)線連接到微處理器(10)的一個IO端口；電子流量計(7)也通過電路板上的導(dǎo)線連接到微處理器(10)；彩色觸摸屏(11)和微處理器(10)通過多根導(dǎo)線連接；微處理器(10)通過導(dǎo)線和電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232(12)相連，擴展了2個串口，其中，一個串口通過導(dǎo)線和濕度傳感器(5)的信號端相連，另一個串口通過導(dǎo)線和微型打印機(13)相連，該串口在打印機不工作時和pc機(13)相連，實現(xiàn)和PC機的通信。
專利摘要本實用新型涉及一種應(yīng)用于制氫站和氫冷發(fā)電機組的測量和分析氫氣的濕度、純度的氣體分析儀，氫氣進氣口通過管道依次串聯(lián)流量調(diào)節(jié)閥、三向閥、濕度傳感器、純度傳感器、電子流量計后連接到排氣口；三向閥的第三個閥連接一個干燥筒；純度傳感器連接到AD轉(zhuǎn)換器輸入端，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端連接到微處理器；電子流量計連接到微處理器；彩色觸摸屏和微處理器連接；微處理器和電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232相連，擴展了2個串口，一個串口和濕度傳感器信號端相連，另一個串口和微型打印機相連，該串口在打印機不工作時和pc機相連，實現(xiàn)和PC機的通信，具有既能測量氫氣的純度，又能測量氫氣的濕度，并且便于攜帶的優(yōu)點。
文檔編號G01N35/00GK2911692SQ20062003055
公開日2007年6月13日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者汪獻忠, 李建國 申請人:汪獻忠, 李建國